Endocannabinoid System
한국에서도 많은분들이 CBD의 효능에 대해 관심을 갖게 되었습니다.
그러면 어떻게 소량의 CBD 오일이, 짧은 시간에 그토록 많은 효능을 보이는지에 대한 질문을 자연스럽게 하게 되는데, 이번 블로그에서는 우리인체에 존재하는 endocannabinoid 를 소개하는 동시에, 어떻게 신경세포에서 신경전달물질의 생산을 조절하는지 간략하게 설명드리고자 합니다.
Endocannabinoid Retrograde signaling (Zou and Kumar, 2018)
우리 인체에서는 이미 CBD 와 THC 같은 cannabinoid 를 생산해 내고 있습니다. 사람 몸에서 생산되어진다고 해서 endo- (내부라는 뜻) 를 붙여서 endocannabinoid 라고 명칭을 붙였습니다. 그 대표적인 두가지 물질이 anandamide (AEA) 그리고 2-arachidonolglycerol (2-AG)라는 물질인데, 보통은 2-AG이라는 물질이 AEA 보다 1000 배 높은양으로 우리의 뇌에서 생성되어지고 여러 신경전달 물질 체계에 관련되어 있습니다.
위의 그림을 간략히 설명하자면, 2AG는 diacylglycerol (DAG) 라는 전구물질로부터 만들어지고, AEA 는 N-acyl-phosphatidylethanolamine (NAPE) 로부터 만들어집니다.
두가지 endocannabinoids 는 지방질이며, 2AG 의 경우 대부분 시냅스 후부 (postsynaptic terminal)에서 앞쪽 (presynaptic terminal)으로, 일반적인 신경전달 물질의 이동경로와는 반대로 이동하게 됩니다. 이동된 2AG 는 presynaptic terminal 에 위치한 cannabinoid receptor 1 (CB1R) 와 결합하여 활성화 시키게 됩니다. 이렇게 활성화된 CB1R는 신경전달물질의 (neurotransmitter) 분비를 억제하게 되는데, 이 억제기작은 calcium influx 를 억제함으로서 가능하게 됩니다.
만약에 2AG가 과하게 생산되어졌을경우 presynaptic terminal 에서 흡수되어 monoacylglycerol lipase (MAGL) 에 의해 arachidonic acid 과 glycerol 로 분해되게 됩니다.
다른 endocannabinoid 인 AEA경우는 pre-/ postsynaptic terminal에서 만들어지며, postsynaptic에서 만들어진경우 2-AG와 마친가지로 역해해서 이동한후 CB1R 과 결합하여 활성화 시키기도 하지만, CB1R 가 아닌 다른 여러 non-CB receptors 와 결합하여 작용하기도 합니다. 대표적인 non-CB receptor로는 transient receptor potential cation channel subfamily V member 1 (TRVA) 이 있으며, 다른 포스트에서 조금더 자세히 다루기로 하겠습니다.
위의 AEA가 presynaptic terminal에서도 만들어진다고 하지만 그렇게 생성되어진 AEA가 pre- 에서 postsynaptic terminal로 이동하는지에 대한 연구는 정확히 이루어지진 않았습니다.
저희 인체에서 일어나는 endocannabinoid system 의 대부분은 2AG에 의해 일어나기도 하지만, AEA 역시 presynaptic terminal 에 의치한 CB1R과 결합하여 활성화 시키는 물질로 잘 알려져 있습니다.
AEA 역시 postsynaptic terminal에서 생성되어지는 fatty acid amide hydrolase (FAAH)에 의해 분해가 되어 arachidonic acid 와 ethanolamine 으로 나눠지기도 합니다.
위의 모식도는 현재까지 알려진 두가지 endocannabinoids의 이동방향과 (retrograde), CR1R이 활성화 되어졌을때 calcium influx를 억제하여 신경전달물질의 분비를 억제하는 것을 보여주고 있습니다. 분명한것은 위의 그림에서 나타내어진 경로뿐만이 아니라, 환경과, 조건, 그리고 조직에 따라서 다른 signal pathway가 존재하고 있다고 알려져 있으며, 많은 연구원들이 이를 밝히기 위해 노력하고 있습니다.